二自由度振蕩水翼推進性能分析及實驗研究.pdf

1、仿生推進是近些年逐漸興起的一種新型推進方式，通過模仿水下生物的生態(tài)結構和運動方式，以達到良好的推進性能，為水下推進裝置的研制提供了新的思路，豐富和完善了水下推進技術。本文通過模仿海龜前肢水翼推進方式，對振蕩水翼推進裝置進行了設計和研究。海龜水翼運動方式獨特，依靠前肢水翼和后肢蹼翼的協(xié)調運動可以實現前行、升沉、轉艏和懸停等復雜的運動，同時也可以在陸地上爬行，實現兩棲運動。本文主要從振蕩水翼推進原理分析，二自由度振蕩水翼非定常流場數值模擬，

2、二自由度振蕩水翼推進裝置總體方案設計及水池實驗驗證四部分進行了振蕩水翼法推進技術的研究工作。
　　綜合分析國內外對于振蕩水翼推進法和推進載體技術的研究，從基于升力/阻力運動模式的角度對水翼法推進機理進行了理論研究。建立“拍旋”“位旋”耦合運動模型，從振蕩水翼運動規(guī)律、影響推進性能的參數耦合分析等方面開展了振蕩水翼推進技術的研究工作，為推進裝置的研究提供了理論依據。
　　利用流體仿真軟件Fluent對二自由度振蕩水翼在不同參數

3、（運動幅值、運動頻率、來流速度等）耦合下的推進性能進行了數值模擬，并對二維振蕩水翼尾渦形成和脫落的過程進行觀察，同時利用Fluent仿真結果對相關驅動裝置的參數進行計算，為二自由度振蕩水翼推進裝置的結構設計打下基礎。
　　在理論分析和數值模擬分析的基礎上，完成了相關驅動裝置的選型工作，進行了振蕩水翼推進裝置的設計，包括驅動系統(tǒng)設計和控制測量系統(tǒng)設計，實現振蕩水翼推進裝置速度閉環(huán)和位置閉環(huán)的雙閉環(huán)控制。
　　搭建二自由度振蕩水